Nichtlineare, inverse Parameteridentifikation zur TEHD-Simulation von geschmierten Kontakten bei hohen Druckgradienten

Zur Bewertung von geschmierten Kontakten mit hohen Druckgradienten und Temperaturen ist eine FEM-Simulation unter thermo-elastohydrodynamischen (TEHD) Randbedingungen notwendig. Hierfür wurde ein TEHD-Simulationsmodell eines Spaltprüfstands erstellt, welches nicht nur die elastischen Wechselwirkungen zwischen der Gehäusestruktur und dem Fluidfilm darstellen kann, sondern auch den Einfluss der Temperatur wie die thermische Strukturausdehnung und die temperaturbedingte Viskositätsänderung des Fluidfilms beschreiben kann. Die Berücksichtigung der Temperatureffekte erhöht dabei nicht nur die Abbildungsgenauigkeit der Simulation, sondern erfordert auch die Anpassung von zusätzlichen, spezifischen Modellparametern, die sehr genau definiert werden müssen. Für den Vergleich von Mess- und Simulationsergebnissen wurde hierfür die nichtlineare, inverse Parameteridentifikationsmethode herangezogen, die die unbekannten, charakteristischen Parameter eines solchen tribologischen Systems und deren Einfluss erfassen und anpassen kann.

Der Vergleich der Ergebnisse von Drücken und Temperaturen im Schmierspalt und der Leckage zeigt eine sehr gute Übereinstimmung zwischen Messung und Simulation. Weiterhin stellen die Ergebnisse auch dar, dass die Berücksichtigung der Temperatureffekte in der Simulation von Tribosystemen mit hohen Druckgradienten und Temperaturen erforderlich ist.